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三极管基本放大电路2
11.1 基本放大电路的组成及各元件的作用 用估算法确定静态值 11.3 放大电路的动态分析 三、 非线性失真 图 Rc、UCC与静态工作点的失真 五、工作点稳定的放大电路 (2) 静态工作点的计算 11.4 射 极 输 出 器 图 射极输出器 图 射极输出器的微变等效电路 11.5 阻容耦合多级放大电路 图 多级放大电路极间耦合方式 (a) 阻容耦合; (b) 直接耦合; (c) 变压器耦合 图 计算多级放大电路放大倍数的方框图 2.若Q点设置过低 晶体管进入截止区工作,造成截止失真。 适当增加基极电流可消除失真。 ui uo t iB/?A iB/?A uBE/V t uBE/V UBE O O O Q Q uCE/V t iC/mA uCE/V O O UCE 当Q点设置合适,如果信号幅值过大也可产生失真,减小信号幅值可消除失真。 1. Rb的影响 在其他条件不变时,如果UCC、Rc不变,则直流负载线不变,改变Rb时,IB= 改变,这就使静态工作点Q沿直流负载线上下移动。当Q点过高或过低时,ic将产生饱和或截止失真。ic失真,uce也对应失真。 2. Rc的影响 若Rb、UCC不变,改变Rc也可得到不同的静态工作点,如图 8 -25(a)所示。Rc增大,负载线斜率减小,工作点左移; Rc减小,负载线斜率增大,工作点右移。当Rc增大较多时,Q点将移至Q″,放大器进入饱和区而失去放大作用。 四、电路参数对放大电路的影响 3. 直流电源UCC的影响 其他参数不变,升高电源电压UCC,直流负载线平行右移,Q点偏向右上方(图(b)),使放大电路动态范围扩大,但同时三极管的静态功耗也增大。 综上所述,改变Rb、RC、UCC均能改变放大器的静态工作点。但由于采用调整Rb的方法来调整静态工作点最为方便, 因此在调整静态工作点时,通常总是首先调整Rb。 合理设置静态工作点是保证放大电路正常工作的先决条件。但是放大电路的静态工作点常因外界条件的变化而发生变动。 前述的固定偏置放大电路,简单、容易调整,但在温度变化、三极管老化、电源电压波动等外部因素的影响下,将引起静态工作点的变动,严重时将使放大电路不能正常工作,其中影响最大的是温度的变化。 1. 温度变化对静态工作点的影响 在固定偏置放大电路中,当温度升高时, UBE?、? ? 、 ICBO ?。 上式表明,当UCC和 RB一定时, IC与 UBE、 ? 以及 ICEO 有关,而这三个参数随温度而变化。 温度升高时, IC将增加,使Q点沿负载线上移。 iC uCE Q 温度升高时,输出特性曲线上移,造成Q点上移。 Q′ 固定偏置电路的工作点 Q点是不稳定的,为此需要改进偏置电路。当温度升高使 IC 增加时,能够自动减少IB,从而抑制Q点的变化,保持Q点基本稳定。 结论: 当温度升高时, IC将增加,使Q点沿负载线上移,容易使晶体管T进入饱和区造成饱和失真,甚至引起过热烧坏三极管。 O 2. 分压式偏置电路 (1) 稳定Q点的原理 基极电位基本恒定,不随温度变化。 VB RB1 RC C1 C2 RB2 CE RE RL I1 I2 IB + + + +UCC ui uo + + – – IC RS eS + – VB 集电极电流基本恒定,不随温度变化。 RB1 RC C1 C2 RB2 CE RE RL I1 I2 IB + + + +UCC ui uo + + – – IC RS eS + – Q点稳定的过程 VE VB RB1 RC C1 C2 RB2 CE RE RL I1 I2 IB + + + +UCC ui uo + + – – IC RS eS + – T UBE IB IC VE IC VB 固定 RE:温度补偿电阻 对直流:RE越大,稳定Q点效果越好; 对交流:RE越大,交流损失越大,为避免交流损失加旁路电容CE。 从Q点稳定的角度来看似乎I2、VB越大越好。 但 I2 越大,RB1、RB2必须取得较小,将增加损耗,降低输入电阻。 VB过高必使VE也增高,在UCC一定时,势必使UCE减小,从而减小放大电路输出电压的动态范围。 在估算时一般选取: I2= (5 ~10) IB,VB= (5 ~10) UBE, RB1、RB2的阻值一般为几十千欧。 参数的选择 VE VB RB1 RC C1 C2 RB2 CE RE RL I1 I2 IB + + + +
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